?扣件式鋼管模板高支撐體系在土木工程施工中應(yīng)用廣泛，但因?qū)χ＜荏w系受力性能認(rèn)識(shí)不清、搭設(shè)構(gòu)造不規(guī)范等導(dǎo)致的模板支架坍塌事故時(shí)有發(fā)生。如何有效防止發(fā)生高大支模架突發(fā)性整體坍塌事故一直是工程建設(shè)人員關(guān)注的熱點(diǎn)，為此建設(shè)部規(guī)定了高大模板工程所指的對(duì)象為：水平混凝土構(gòu)件模板支撐系統(tǒng)高度超過8m，或跨度超過18m，施工總荷載大于10kN/m2，或集中線荷載大于15 kN/m的模板支撐系統(tǒng)；并規(guī)定對(duì)高大支模工程應(yīng)加強(qiáng)專項(xiàng)施工方案的編制及專家審查，以避免支架整體坍塌。

??? 1高大支模架基本受力特性

??? 扣件式鋼管高大支模排架一般有兩種受力模式：一是鋼管排架頂部水平桿傳力支模模式，梁或板等水平混凝土構(gòu)件的自重和施工荷載通過底模下的木枋將荷載傳至水平桿，水平桿又通過與立桿扣接的直角扣件將荷載傳至立桿，如圖1所示。試驗(yàn)表明當(dāng)直角扣件的擰緊力矩達(dá)40～65N/m時(shí)，單扣件在12kN的荷載下會(huì)滑動(dòng)，其抗滑承載力設(shè)計(jì)值可取8 kN；雙扣件在20 kN荷載下會(huì)滑動(dòng)，其抗滑承載力設(shè)計(jì)值可取12 kN［1］。對(duì)于鋼管排架頂部水平鋼管傳力支模形式，其支架的承載力主要是由支架頂部水平鋼管與立桿的扣件抗滑力決定的。二是鋼管排架立桿頂端設(shè)可調(diào)托座傳力支模模式，在鋼管頂端插入Tr38、長(zhǎng)度為600mm的可調(diào)托座，支架立桿呈軸心受壓狀態(tài)。這種支模方法在高架橋或其他連續(xù)箱梁橋施工中應(yīng)用較多，其支架的承載力主要由支架的穩(wěn)定承載力決定，如圖2所示。

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??? 2高大支模架坍塌事故分析

??? 2.1 鋼管排架立桿頂端扣件滑脫的坍塌模式2004年南京某高架橋澆筑混凝土連續(xù)梁橋面時(shí)，近50m的橋面突然發(fā)生支模架整體坍塌，造成正在施工的數(shù)十名工人受傷。

??? 經(jīng)查看坍塌的扣件式鋼管支模架，其排架水平桿步高為1.6m，橋墩的墩梁處搭設(shè)架體的基本尺寸為雙向600mm×600mm，縱向的箱室梁腹板部位的架體基本尺寸為600 mm×900 mm，板下基本尺寸為900 mm×900 mm，每根立桿每步的雙向水平桿均不缺少，因此該架體構(gòu)造基本完整［2］。

??? 由于頂部梁板下的150mm×150mm的大木枋均擱置在扣件鋼管頂部的水平桿上，通過頂部支架節(jié)點(diǎn)的扣件摩擦力傳遞施工荷載，這種支模形式的支架承載力一般由頂部扣件抗滑力決定。調(diào)查結(jié)果表明，由于頂部傳力雙扣件的擰緊力矩不足，導(dǎo)致在混凝土澆筑至接近頂板基本完成時(shí)，因直角扣件節(jié)點(diǎn)抗滑力不足而發(fā)生支架整體下沉直至緩慢坍塌。

??? 2.2鋼管排架頂部立桿伸出水平桿長(zhǎng)度過大的坍塌模式

??? 2.2.1事故概況

??? 北京“西西”工程4號(hào)地項(xiàng)目中庭為處于地面上1-5層的一個(gè)共享空間，由于長(zhǎng)25.2 m、寬16.8 m的扣件式鋼管高支模架發(fā)生整體坍塌事故，造成施工人員8死21傷。該廳堂樓蓋面積為423m2，為四周支承于框架梁上的預(yù)應(yīng)力空心樓板（板厚550mm，折算厚度376mm，板內(nèi)預(yù)埋￠400GBF管），南側(cè)邊梁KL17截面850 mm×950 mm、北側(cè)邊梁KL22截面1 000 mm×1 300 mm,東西兩側(cè)邊梁K27和K30均為600 mm×600 mm，混凝土總量為198.6m3?；炯荏w間距1200×1200mm，步高1500mm，頂部插可調(diào)托（圖3），總支模高度為21.8 m，插有可調(diào)托的立桿伸出頂層橫向水平桿的長(zhǎng)度為1 200～1 500 mm，掃地桿離地300～500 mm［3］。